Анаболизм и катаболизм. Тема: Здоровье | by Eggheado | Eggheado: Health

Человек, занимающийся спортом, должен хотя бы отдаленно иметь представление о процессах, происходящих в его организме. Это позволит ему составить правильный режим питания и тренировок, что, в свою очередь, приведет к достижению отличного результата. Сегодня мы поговорим о важнейшем процессе в организме человека — обмене веществ и его составляющих, анаболизме и катаболизме.

Итак, обмен веществ или метаболизм — это совокупность химических реакций, протекающих в организме, обеспечивающих его рост, развитие и процессы жизнедеятельности, взаимодействие с окружающей средой и т.д.

Человек получает готовые органические вещества с пищей, но чтобы они смогли участвовать в обмене их необходимо расщепить на элементарные частицы, т.к. организму необходимо использовать во всех процессах свои, присущие только ему жиры, белки и углеводы. Эти процессы происходят в пищеварительной системе.

Белки расщепляются ферментами до аминокислот. В клетках из них строятся белки тела. Белки входят в состав клеток, участвуют в процессах свертываемости крови, транспортировки газов, входят в состав костей. Они способны к окислению с выделением энергии, которая в дальнейшем будет использоваться организмом.

Жиры распадаются в организме на глицерин и жирные кислоты. Образуется жир, характерный для организма. Далее он отправляется в депо клетки, там он используется как запасное вещество и строительный материал. Жиры входят в состав мембран клеток, выполняют защитную функцию, сохраняют тепло. Более того, жиры — источник энергии, они способны выделять при окислении больше энергии, чем белки и углеводы.

Углеводы расщепляются в организме до глюкозы и других простых углеводов. Издержки сахаров превращаются в гликоген и другие соединения, а остальные распределяются между всеми клетками. Глюкоза — отличный источник энергии.

Одной из составляющих обмена веществ является анаболизм, или по-другому, пластический обмен.

Анаболизм — это совокупность химических реакций, направленных на образование клеток и тканей. В результате образуется новый материал для построения клеток и их роста, а так же запасается энергия.

Примерами анаболизма могут служить следующие процессы: создание новых клеток или мышечных волокон, синтез белков и т.д.

Простыми словами анаболизм — это создание новых веществ или тканей в организме.

Анаболизм неразрывно связан с обратным ему, катаболизмом, т.е. разрушением на более простые вещества.

Этот термин приобрел негативную окраску среди спортсменов и это совсем не правильно. Ведь расщепление жиров и углеводов с дальнейшим выделением энергии — это тоже катаболизм. А эта энергия расходуется при работе мышц на тренировках и т.д.

Также в ходе катаболизма происходит распад устарелых тканей и клеточных элементов. В дальнейшем продукты этого распада удаляются из организма. Именно катаболизм и анаболизм имеют большое значение для атлета, серьезно относящегося к своей спортивной карьере. Эти процессы протекают в организме одновременно, но в разные периоды времени один процесс преобладает над другим. Например, после еды преобладают анаболические процессы, после сна — катаболические. Более того первая стадия анаболизма является последней стадией катаболизма.

Но катаболизм действительно может оказывать негативное влияние на результаты спортсмена, т.к. в ходе него разрушается мышечная ткань. Разнообразные диеты, стрессы, недосыпание усиливают катаболические процессы в организме спортсмена.

Уменьшить это разрушительное влияние поможет правильно питание, питание до и после тренировки, употребление ВСАА, протеина, а так же пищи, богатой белком.

По материалам: paladincenter.ru

Особенности метаболических процессов человека, метаболизм и катаболизм

Соглашение пользователя

1. Присоединяясь к настоящему Соглашению и оставляя свои данные на Сайте https://profit-consort.ru/, (далее — Сайт), принадлежащем Шевцову О. П. (далее — Администрация Сайта), путем заполнения полей форм онлайн-заявок, Пользователь:
— подтверждает, что все указанные им данные принадлежат лично ему,
— подтверждает и признает, что им внимательно в полном объеме прочитано данное Соглашение и условия обработки Администрацией Сайта его персональных данных, указываемых им в полях онлайн-заявок, текст соглашения и условия обработки персональных данных ему понятны;

— дает согласие на обработку Администрацией Сайта предоставляемых в составе информации персональных данных в целях заключения между ним и Администрацией Сайта настоящего Соглашения, а также его последующего исполнения;
— выражает согласие с условиями обработки персональных данных без оговорок и ограничений, а именно с совершением Администрацией Сайта действий, предусмотренных п. 3 ч. 1 ст. 3 Федерального закона от 27.07.2006 N 152-ФЗ «О персональных данных», и подтверждает, что, давая такое согласие, он действует свободно, по своей волей и в своих интересах.

2. Администрация Сайта использует персональные данные Пользователя для:
— обработки персональных данных, которые необходимы для предоставления и оказания услуг Пользователю;
— создания, анализа и мониторинга клиентской базы;
— информирования Пользователя о конкурсах и рекламных акциях;
— рассылки новостей Сайта Пользователю;
— информирования Пользователя о новых продуктах и услугах;
— информирования об акциях и специальных предложениях;
— уведомления Пользователя о различных событиях.

3. Администрация Сайта вправе обрабатывать персональные данные посредством внесения их в электронные базы данных, включения в списки (реестры) и внутренние отчетные формы. Обработка персональных данных может быть, как автоматизированная, так и без использования средств автоматизации.

4. Принимая условия настоящего Соглашения, Пользователь также соглашается с получением информационной и(или) рекламной рассылки по телефону (в формате смс-сообщений) и/или по электронной почте от Администрации Сайта.

5. Соглашение действует бессрочно с момента предоставления Пользователем своих данных и может быть отозвано Пользователем в любой момент путем направления Пользователем соответствующего распоряжения или заявления в простой письменной форме на адрес электронной почты info@profit-consort. ru

6. Администрация Сайта имеет право вносить изменения в настоящее Соглашение. При внесении изменений в актуальной редакции указывается дата последнего обновления. Новая редакция Соглашения вступает в силу с момента ее размещения, если иное не предусмотрено новой редакцией Соглашения.

7. Действующая редакция Соглашения находится на Сайте на странице по адресу:
https://profit-consort.ru

8. К настоящему Соглашению и отношениям между Пользователем и Администрацией Сайта, возникающим в связи с применением Соглашения, подлежит применению право Российской Федерации.

г. Москва

16.10.2017

profit-consort.ru

Процессы анаболические — Справочник химика 21

    Биохимические изменения в организме человека, вызванные выполнением избранного упражнения, не ограничиваются только временем работы, а распространяются также на значительный период времени отдыха после завершения работы. Такое биохимическое последействие упражнения обычно обозначается термином восстановление . В этот период осуществляется переход метаболизма от катаболических процессов, происходящих в работающих мышцах во время упражнения, к процессам анаболической направленности, способствующим восстановлению разрушенных при работе клеточных структур, восполнению растраченных энергетических ресурсов и возобновлению нарушенного эндокринного и водно-электролитного равновесия организма.  [c.358]

    В благоприятных условиях, т. е. в среде, где есть водный раствор питательных веществ, а также соответствующие физические и химические факторы (температура, pH, О2) в клетках микроорганизмов начинаются ферментативные процессы, обмен веществ с окружающей средой. Из веществ, проникших в клетку, образуются внутриклеточные вещества и структурные элементы. Одновременно идут процессы распада веществ — диссимиляции. Если анаболические процессы преобладают над катаболическими, наблюдается рост клетки, увеличение ее размеров. Достигнув определенных размеров в соответствующей фазе развития, клетка может начать размножаться. Скорость размножения зависит как от видовых свойств культуры, так и от условий окружающей среды. В благоприятных условиях каждое следующее поколение у дрожжевых клеток появляется через часовой интервал, а у некоторых бактерий даже через каждые 20—40 мин. Однако обычно размножение происходит гораздо медленнее, так как в среде роста всегда есть ограничивающие (лимитирующие) факторы нехватка какого-либо питательного вещества, изменение температуры, pH, образование токсических веществ, избыток клеточной массы на единицу объема и т.

д. [c.61]

    Таким образом, обмен веществ тесно связан с обменом энергии. Реакции катаболизма, сопровождающиеся уменьщением свободной энергии (—АО), являются донорами не только структурных предшественников, но и обеспечивают энергетически процессы анаболизма (+Аб). Напомним, что если АС отрицательно, то реакция протекает самопроизвольно и сопровождается уменьшением свободной энергии. Такие реакции называются экзергоническими, к ним относятся, как правило, катаболические превращения. Если же значение АО положительно, то реакции будут протекать только при поступлении свободной энергии извне и называться эндергоническими (анаболические процессы). При АО, равном нулю, система находится в равновесии. 

[c.190]

    Совокупность биохимических процессов, протекающих в клетках и обеспечивающих их жизнедеятельность, называется обменом веществ или метаболизмом. В клетку постоянно поступают метаболиты, которые подвергаются определенным превращениям, вовлекаясь в обменные процессы. Эти процессы можно разделить на два типа анаболические, связанные с синтезом новых структур, и катаболические — реакции деградации, распада сложных веществ до более простых. Процессы анаболизма и катаболизма связаны друг с другом и в физиологических условиях протекают строго согласованно. Кроме обмена химических веществ, в клетках постоянно про- [c.14]

    Биохимические функции. В репродуктивных тканях андрогены отвечают за их дифференцировку и функционирование. Образовавшийся в семенниках тестостерон и его активный метаболит ДГТ проникают в клетки-мишени методом простой или облегченной диффузии и взаимодействуют с одним и тем же белковым рецептором. Образовавшиеся гормон-рецепторные комплексы перемещаются в ядро, связываются с хроматином и стимулируют процессы синтеза белка (гл. И). В репродуктивных органах эти процессы реализуются в половой дифференцировке, основные этапы которой представляют собой хромосомы—гонады—фенотип. Кроме того, андрогены стимулируют сперматогенез, половое созревание и по принципу обратной связи контролируют секрецию гонадотропинов.

Помимо влияния на функционирование репродуктивной системы, андрогены участвуют в контроле клеточного метаболизма многих других тканей и органов. Независимо от типа ткани андрогены проявляют анаболические эффекты, связанные со стимуляцией процессов транскрипции и увеличения скорости синтеза белка. Более всего андрогенных клеток-мишеней находится в скелетных мышцах, причем под действием гормонов происходит резкое увеличение мышечных белков и наращивание мышечной массы. Стимуляция белок-синтетических процессов под действием андрогенов отмечена в почках, сердечной мышце, костной ткани. Андрогены образуются не только в семенниках, но и в яичниках. Их роль в организме женщин или самок животных заключается в формировании поведенческих реакций, а также в контроле за синтезом белка в репродуктивных органах.  [c.161]

    Промежуточный метаболизм аминокислот белковых молекул, как и других питательных веществ в живых организмах, включает катаболические (распад до конечных продуктов обмена), анаболические (биосинтез аминокислот) процессы, а также ряд других специфических превращений, сопровождающихся образованием биологически активных соединений. Условно промежуточный метаболизм аминокислот можно разделить на общие пути обмена и индивидуальные превращения отдельных аминокислот (рис. 12.2). [c.431]

    Эндотермические процессы ассимиляции питательных веществ, идущие с поглощением энергии, часто называют анаболическими, а экзотермические процессы диссимиляций, связанные с выделением энергии,— катаболическими. Продукты, образующиеся в результате этих процессов, являются метаболитами, а все эти процессы в целом составляют обмен веществ — метаболизм. Синтез клеточных компонентов клетки обеспечивает конструктивный метаболизм, а энергию, необходимую для этих процессов,— энергетический метаболизм. [c.27]

    Образование анаболических ферментов (процесс биосинтеза) регулируется главным образом механизмом репрессии. Репрессией называют процесс уменьшения скорости биосинтеза какого-либо фермента или группы ферментов, катализирующих цепную реакцию определенного процесса при помощи специальных веществ — репрессоров. Им может быть конечный продукт [c.48]

    Во-вторых, в пентозофосфатном пути окисления глюкозы образуются важнейшие структурные предшественники для анаболических процессов в клетке, в том числе рибозо-5-фосфат — для биосинтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот, эритрозо-4-фосфат — для биосинтеза трех аминокислот фенилаланина, тирозина, триптофана. [c.255]

    У экспериментальных животных введение инсулина вызывает гипогликемию (снижение уровня глюкозы в крови), увеличение запасов гликогена в мышцах, усиление анаболических процессов, повышение скорости утилизации глюкозы в тканях. Кроме того, инсулин оказывает опосредованное влияние на водный и минеральный обмен. [c.269]

    Биохимические функции. Высокая гидрофобность Т3 и является основанием для действия их по цитозольному механизму. Оказалось, что рецепторы тиреоидных гормонов в основном находятся в ядре и образованные гор-мон-рецепторные комплексы, взаимодействуя с ДНК, изменяют функциональную активность некоторых участков генома. Результатом действия Т3 и Т4 является индукция процессов транскрипции и, как следствие, биосинтез многих белков. Эти молекулярные механизмы лежат в основе влияния тире-оидньгх гормонов на многие обменные процессы в организме. Тиреоидные гормоны обладают выраженным анаболическим действием, важным проявлением которого является повышение поглощения кислорода тканями организма, а также повышение эффективности Ка /К -АТФ-азного насоса. Гормоны щитовидной железы участвуют в регуляции обмена липидов, в частности холестерина, углеводов, а также водно-солевого обмена. Гипертиреоз проявляется в патологической интенсификации основного обмена, гипертонии, тахикардии. Это происходит на фоне гипергликемии, глюкозурии в условиях отрицательного азотистого баланса. Гипофункция щитовидной железы проявляется в резком снижении скорости метаболических процессов, гипотонии и брадикардии. Врожденный гипотиреоз приводит к замедлению умственного развития в результате поражения ЦНС. Приобретенный гипотиреоз может [c. 152]

    Превращение органических соединений в клетке осуществляется, как правило, в виде цепи или последовательности реакций, которые называются метаболическими путями, а вовлекаемые в такие реакции соединения — метаболитами. В классической биохимии метаболические пути разделяются на два типа катаболические и анаболические. Катаболические пути — это процессы ферментативной деградации, в ходе которых крупные органические молекулы разрушаются (обычно в окислительных реакциях) до простых клеточных компонентов с одновременным выделением свободной химической энергии. Эта энергия используется затем организмом для поддержания жизнедеятельности, роста и репликации, а также преобразуется в другие формы энергии — механическую, электрическую и тепловую. [c.189]

    Анаболические пути — это процессы ферментативного синтеза, в ходе которых из относительно простых предшественников строятся сложные органические компоненты клетки синтез часто включает восстановительные этапы и сопровождается затратой свободной химической энергии (рис. 15.1). [c.189]

    Если рибозо-5-фосфат вовлекается в анаболические процессы, пентозный путь на этом этапе может завершаться. [c.256]

    Часть свободных аминокислот попадает в кровь в процессе пищеварения, другая — эндогенная — часть образуется в результате распада белков тканей. В сыворотке содержание свободных аминокислот составляет 2,7—4,6 ммоль/л. Аминокислотный спектр сыворотки соответствует аминокислотному спектру свободных аминокислот в органах и тканях, за исключением более низкого содержания аспартата и глутамата и повышенного содержания аспарагина и глутамина (25%). Изменение содержания общего аминного азота в сыворотке и моче может служить одним из показателей превалирования катаболических или анаболических процессов в организме, сопровождающих ряд патологических состояний. [c.409]

    На уровне источников углерода. Промежуточные продукты центральных путей катаболизма становятся субстратами для анаболических реакций, в процессе которых образуются структурные блоки, необходимые для синтеза макромолекул.  [c.446]

    На энергетическом уровне. В процессе катаболизма вырабатывается метаболическая энергия в форме АТФ анаболические же процессы, как правило, являются эндергоническими и потребляют АТФ. [c.446]

    Каковы возможные варианты балансовых отношений анаболических и катаболических процессов в клетке  [c.74]

    Этой реакцией завершается окислительная фаза, в которой глюкозо-6-фосфат окисляется до рибулозо-5-фосфата и восстанавливается 2НАДФН Н , последние используются как доноры восстановительных эквивалентов для анаболических реакций процессов метаболизма. Стехиометрическое уравнение окислительной фазы пентозофосфатного пути описывается уравнением [c.256]

    При анаболических процессах плесневые грибы (бактерии) используют составные части материала именно эти биохимические [c.21]

    Биохимические превращения моносахаридов. 1. В живых организмах происходят многочисленные весьма разнообразные химические реакции, составляющие так называемый обмен веществ. Различают реакции, в которых соединения со сравнительно сложным строением, как, например, углеводы, белки и жиры (т.е. основные составные части пищи), превращаются в более простые вещества катаболические процессы), и реакции, в которых синтезируются вещества со сложным строением, исходя из более простых молекул анаболические процессы). [c.245]

    Гайических веществ клетки, диссимиляция (катаболиче-ские процессы, которые являются экзергоническими). Различают две основные формы диссимиляции — дыхание и брожение. Процессы образования-биологических соединений и веществ, поступающих из внешней среды,— биосинтетические процессы (анаболические) идут с затратой энергии (эндергонические), т. е. представляют собой ассимиляцию. Важнейший биосинтетический процесс — ассимиляция углерода зелеными растениями и бактериями путем использования энергии света (фотосинтез) или энергии других химических реакций (хемосинтез). [c.174]

    Соматотропиый гормон [602—604] (СТГ, соматотропин, гормон роста) образуется в передней доле гипофиза под контролем соматолиберина. Название соматотропин , т. е. действующий на все тело , отражает его широкий спектр активностей, обусловленный анаболическим действием, хотя основная функция гормона — регуляция процесса роста. В частности, СТГ стимулирует рост эпифизарных хрящей и вследствие этого удлинение костей. В период половой зрелости андрогены вызывают сращивание эпифиза с диафизом, что приводит к прекращению роста. [c.243]

    Одним из уникальных свойств живых организмов является удивительная их способность к сохранению сбалансированности катаболических (биодегра-дативных) и анаболических (биосинтетических) процессов. При этом в клетках одновременно совершаются процессы синтеза, распада и взаимопревращения сотен и тысяч разнообразных веществ, которые в свою очередь регулируются множеством механизмов, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма. Некоторые из этих регуляторных механизмов, среди которых важная роль принадлежит механизмам регуляции синтеза и каталитической активности ферментов, будут рассмотрены далее.  [c.152]

    Некоторые заменимые аминокислоты становятся незаменимыми, если они не поступают с пищей, так как клетки организма не справляются с быстрым их синтезом. По данным Р. Фишера, недостаток цистеина ведет к почти полному торможению роста in vitro даже при наличии всех остальных аминокислот в среде. Доказано, кроме того, что достаточное количество цистеина в пище значительно снижает потребности в метионине (см. табл. 12.2). Напротив, полное исключение цистеина из рациона может настолько резко повысить потребности в метионине, что обычно адекватное питание оказывается недостаточным. Таким образом, заменимые аминокислоты могут оказаться лимитирующими факторами анаболических процессов в организме. [c.465]

    Оценивая значение ЦТК как процесса катаболических превращений ацетила, необходимо отметить его анаболические функции. Следовательно, ЦТК относится к амфиболическим путям метаболизма, т. е. выполняет не только функции окислительного катаболизма, но и связан с анаболическими процессами поставляет промежуточные метаболиты для реакций биосинтеза, например сукцинил-КоА — для синтеза гема, а-кетоглутарат-глутаминовой кислоты и др. (см. рис. 19.2). [c.265]

    Полученные в субхронических экспериментах результаты свидетельствуют о том, что пероральное введение экстракта сои густого в течение 3-х месяцев в минимальной эффективной дозе — 0,2 г/кг и субтоксических дозах — 1,0 г/кг и 2,0 г/кг (1/10 и 1/5 от максимально испытанной в острых опытах) не вызывало изменений в поведенческих реакциях и состоянии животных, в показателях ЭКГ и гемограммы, функциональном состоянии ЦНС. Трехмесячное введение экстракта сои не оказывало влияния на свертывающую систему крови, не вызывало патологических сдвигов основных биохимических показателей крови животных, характеризующих метаболические процессы в печени, почках, миокарде. Наблюдаемое достоверное увеличение содержания общего белка и альбуминов в сыворотке крови крыс, получавших экстракт сои, свидетельствует о проявлении специфических анаболических эффектов препарата. При проведении субхронических экспериментов установлен определенный гипогликемический эффект экстракта сои через 3 месяца после воздействия, что, по-видимому, обусловлено описанными в литературе эффектами биологически активных веществ сои [63]. [c.513]

    Восстановление фумарата до сукцината может быть использо-вагно для анаболических целей (необходимость сукцината для син-те за тетрапирролов) или же в катаболических процессах. В по-с леднем случае все компоненты реакции могут быть растворимы- ми, и тогда процесс служит только для акцептирования электронов (рис. 91, А), или же находиться в связанном с мембраной состоянии (рис. 91, Б—Г). По имеющимся данным, это не всегда приводит к синтезу АТФ. Образование протонного градиента на мембране при переносе электронов на фумарат зависит от состава и расположения электронных переносчиков. [c.352]

    При биосинтезе глюкозы, который протекает в основном по пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций гликолиза, синтез отличается от распада в двух наиболее критических точках всей последовательной цепи реакций, а именно, в начале и конце. Так, например, в процессе катаболизма глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат посредством реакции трансфосфорилирования с участием АТФ однако при анаболизме она образуется из фосфорного эфира путем простого гидролиза. Пируват образуется катаболически из фосфоенолпируВата путем трансфосфорилирования — переноса фосфатной группы на АДФ в анаболических же процессах он используется у большинства организмов благодаря двум связанным реакциям сначала пируват карбоксилируется до оксалоацетата и только потом превращается в фосфоенолпируват (описанные реакции см. на Метаболической карте). [c.451]

    Азот аминокислот, отщепляемый, как правило, на ранних стадиях катаболизма, включается в общий метаболический пул. В зависимости от потребностей организма он может реутилизироваться в анаболических процессах или включаться в конечный продукт обмена азота — мочевину и экскретироваться из организма. [c.378]

    Растущее у нас на подоконниках растение алоэ известно своим применением для ускорения заживления ран. Действительно, сок алоэ содержит вещества, способствующие процессу регенерации. Наиболее активен из них горький гликозид алоэнин 3.61. В этом соединении поликетидная боковая цепь свернулась в а-пироновое кольцо. В боковых цепях фенольных антибиотиков нередки фурановые и пирановые циклы подобно тому, как это имеет место в молекуле лазалоцида 3.62. Этот антибиотик нашел применение в животноводстве для борьбы с паразитирующими организмами кокцидиями. Ценность его для животноводства повышается еще тем, что он обладает анаболическими свойствами. Для науки лазалоцид интересен способностью образовывать комплексы с ионами щелочных и щелочноземельных металлов, причем особенно велико его сродство к иону Ва +. [c.303]

    Следуем иметь ввиду, что термин катаболизм применим для обозначения не всех типов энергетического обмена прокариот. Существуют группы прокариотных организмов, энергетический метаболизм которых не связан с превращениями органических соединес ний (прокариоты с фотолито- и хемолитотрофпым типом энергетического обмена). По отношению к такого рода энергетическим процессам термин катаболизм неприменим. У этих организмов функционирует только один поток превращений органических соединений углерода — анаболический. [c.449]

---

Что такое анаболизм и катаболизм

Анаболизм и катаболизм одинаково нужные в организме процессы,и стоит узнать о них подробнее, чтобы не верить многочисленным мифам.

Записавшись в спортзал, от тренера вы часто будете слышать такие термины, как анаболизм, катаболизм и обмен веществ.

Слово “катаболизм” может вселять страх, ведь это распад мышц, как объяснил инструктор, а анаболизму, наоборот, воздаются оды и каждый тренирующийся должен к нему непременно стремиться, закрывая углеводное окно, или намешивая протеиновые коктейли прямо между подходами.

Но не все так просто. И анаболизм, и катаболизм одинаково нужные в организме процессы, поэтому стоит узнать о них подробнее, чтобы не доверять многочисленным мифам на эту тему.

Какая взаимосвязь между анаболизмом, анаболиками и анаболическим эффектом?

Анаболизм – это биохимический процесс в организме человека, благодаря которому создаются новые соединения на молекулярном уровне. Простыми словами – это генерация клеток и синтез белков и гормонов, благодаря которым происходит рост мышечных волокон, чего добиваются все спортсмены.

Анаболизм происходит под воздействием питательных веществ, минералов и витаминов, поступающих в организм в достаточном количестве.

С анаболизмом связано несколько понятий в микробиологии и медицине, одно из них – анаболический эффект.

Это взрывной рост клеток в организме, вследствие реакции на интенсивный тренинг, смену режима питания, спортивные добавки или анаболики.

Анаболизм может быть не только у мышечной ткани, но и у жировой, в широком смысле слова это понятие означает рост и обновление любых клеток в организме человека.

Но если говорить об анаболизме, как о процессе увеличения мышечных волокон, то он зависит от многих факторов:

1. Режим питания, сна и отдыха.

2. Регулярность тренировок и смена тренировочных программ.

3. Отсутствие стресса и полноценное восстановление.

4. Конституция тела и индивидуальный метаболизм.

Метаболизм или обмен веществ напрямую связан с анаболическим и катаболическим процессами, которые являются его составляющими. Скорость метаболизма отличается у людей разного телосложения, образа жизни и возраста.

У детей метаболизм очень быстрый, поэтому они так любят сладкую пищу, изобилующую быстрыми углеводами, которые нужны для получения мгновенной энергии, которую растущий организм растрачивает полностью.

У людей разного типа телосложения метаболические процессы различаются.

Выделяют три типа телосложения:

• Эктоморф

• Мезоморф

• Эндоморф

Эктоморфы – худые от природы, у них быстрый метаболизм, и им требуется гораздо больше усилий для анаболизма мышц, так как катаболические процессы преобладают в их организме.

Мезоморфы имеют от природы атлетическое телосложение, их мышцы легко отзываются на нагрузку, анаболизм и катаболизм находятся в балансе.

Эндоморфы склонны к полноте, анаболизм превалирует над катаболизмом, они легко растят как мышечную, так и жировую ткань.

В зависимости от типа телосложения следует подбирать режим тренировок и рацион питания.

К примеру, эндоморфам нужно есть больше белковых продуктов и сокращать жиры и углеводы, а эктоморфам не следует бояться жиров и углеводов, ведь если их будет недостаточно в рационе, организм будет брать энергию из протеинов, и рост мышц будет очень медленным.

Отдых между тренировками важен, так как во время полноценного отдых происходит полное восстановление организма, это время активного роста мышц, поэтому не стоит пренебрегать днями отдыха от спортзала.

Особенно, если вы не занимаетесь спортом профессионально. Да, тренирующиеся спортсмены проводят до двух тренировок в один день и почти во все дни недели, умудряясь не только не терять массу, но и набирать ее.

Это им удается благодаря бесчисленным спортивным добавкам, которые помогают быстрее восстанавливаться и тренироваться эффективнее, протеину и мегакалорийному рациону питания с большим количеством белка.

Обычному любителю достаточно 3-4 тренировок в неделю на постоянной основе, чтобы видеть прогресс в развитии силы и выносливости, изменения в теле и прирост мышечной массы.

Но, даже занимаясь регулярно, можно прийти к тому, что вы перестанете замечать собственную эволюцию в тренинге.

Многие в этот период начинают принимать различные препараты и покупать спортивное питание.

Но прежде всего, нужно обратить внимание на свою программу тренировок, которую желательно изменять или обновлять каждые три месяца. Не лишним будет изменить род физических нагрузок, например, заняться любым новым видом фитнесса.

Рацион спортсмена должен быть богат белковой пищей. Чем больше мышечной массы вы имеете, тем больше белка должно быть в рационе. Белок нужен для недопущения процесса распада мышц, для их поддержания и роста.

Сколько белка нужно именно вам, можно рассчитать по специальным формулам, которые легко найти в интернете, но не забывайте корректировать усредненные цифры, ориентируясь на индивидуальную конституцию тела.

Время сна – это время восстановления и обновления всех функций организма на клеточном уровне.

Для анаболизма мышц сон особенно важен, ведь во время сна затягиваются микротравмы мышечных волокон, полученные в результате тренинга, и, регенерируя, мышцы гипертрофируются.

Стоит ли бояться катаболизма?

Процесс, противоположный анаболическому – катаболизм. Это расщепление веществ на молекулярном уровне, распад сложных соединений на простые.

Катаболическим называется процесс расщепления белков, жиров и углеводов, получаемых из пищи, чтобы организм мог нормально функционировать.

Благодаря одному процессу происходит другой, процессы анаболизма и катаболизма взаимосвязаны и вместе они представляют собой метаболизм (обмен веществ) в организме.

Без одного процесса невозможен второй, поэтому глупо бояться катаболизма и верить мифам о нем.

Но если применять термины эмпирически, то понятно, что спортсмены боятся не катаболизма в целом, а потери мышечной массы, которую не так просто набрать, особенно эктоморфам.

Как не допустить катаболизма мышц:

1.            Тренироваться регулярно и периодически менять программу тренировок.

2.            Спать по 8-9 часов в сутки, регулярно отдыхать, отвлекаясь от забот и проблем.

3.            Избегать стресса и потрясений, расслабляться.

4.            Хорошо питаться, есть много белка или добирать его протеином.

Хороший, быстрый обмен веществ – это признак здорового человека. Если у вас есть какие-либо проблемы с организмом, недомогания или заболевания, лучше пройти медобследование перед посещением зала.

От уровня метаболизма зависит скорость его основных процессов, а значит, время и силы на постройку мышц.

Теперь вы знаете значение анаболизма и катаболизма в процессе строительства собственного тела, а значит, сумеете грамотно применить полученные знания на практике, чтобы тренироваться максимально эффективно и получать регулярный и полноценный анаболизм.

Катаболизм и анаболизм | ЦДО InstructorPRO⠀⠀

Катаболизм и анаболизм – это два процесса, которые составляют метаболизм. И протекают во всех живых организмах. Они отвечают за разрушение и строительство тканей, образование и расход энергии. Конечно же, нас эти процессы интересуют в связи с наращиванием мышечной массы и уменьшением жировой ткани.

Анаболизм – это биохимические реакции, направленные на рост и строительство тканей. Соединяя мелкие молекулы в более крупные. Например, аминокислоты, участвуют в синтезе белков. Анаболические процессы используют энергию, полученную в результате катаболических. Гормоны, участвующие в анаболизме:

— Эстроген.

— Инсулин.

— Гормон роста.

— Тестостерон.

Катаболизм – это биохимические реакции, направленные на расщепление более крупных молекул на мелкие. Тут уже идет обратный процесс: белки, липиды расщепляются до аминокислот. И дальнейшее использование их в качестве источника энергии. Гормоны, которые используются в процессе катаболизма:

— Адреналин.

— Кортизол.

— Цитокины.

— Глюкагон.

Катаболические и анаболические упражнения

Определить их очень просто. Катаболические упражнения, как правило, представлены аэробными. А анаболические – анаэробными. Кардио упражнения направлены на долгую аэробную нагрузку, в результате которой тело уменьшает массу тела. Уменьшается не только жировая ткань, но и мышечная масса.

Силовые тренировки или анаэробные, направлены на увеличение массы тела, за счёт увеличения мышечной массы. Так же такие упражнения позволяют поддерживать уже существующие мышцы. Лучшим вариантом будет совмещение этих двух видов тренинга. Добавление кардио упражнений во время силовой тренировки. Или включение силового элемента во время аэробной тренировки (ВИИТ тренировки  или спринты).

Факторы, влияющие на увеличение анаболических реакций:

— Здоровый сон. Именно во время сна идёт процесс восстановления. К тому же, во время сна выделяются необходимые гормоны для обеспечения процессов анаболизма.

— Питание. Употребление большого количества белка, высококалорийной пищи и частые приемы еды способствуют постоянному наличию питательных веществ, необходимые для роста мышц.

— Спортивное питание. Оно поможет дополнить основное питание и добавить недостающие микроэлементы.

— Уменьшение времени тренировок. Во время тренировок запускаются катаболические реакции.

— Необходимо избегать переутомления и стресса.

Теперь имея представление о том, как работает катаболизм и анаболизм, можно выстраивать свой тренировочный процесс, чтобы он был максимально эффективным.

 

Основные закономерности метаболических процессов в организме человека. Часть 1.

Метаболизм – обмен веществ и энергии — представляет собой по классическим определениям, с одной стороны, обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой, а, с другой стороны, совокупность процессов превращения веществ и трансформации энергии, происходящих непосредственно в самих живых организмах. Как известно, обмен веществ и энергии является основой жизнедеятельности организмов и принадлежит к числу важнейших специфических признаков живой материи. В обмене веществ, контролируемом многоуровневыми регуляторными системами, участвует множество ферментных каскадов, обеспечивающих совокупность химических реакций, упорядоченных во времени и пространстве. Данные биохимические реакции, детерминированные генетически, протекают последовательно в строго определенных участках клеток, что, в свою очередь обеспечивается принципом компартментации клетки. В конечном итоге в процессе обмена поступившие в организм вещества превращаются в собственные специфические вещества тканей и в конечные продукты, выводящиеся из организма. В процессе любых биохимических трансформаций освобождается и поглощается энергия.

Клеточный метаболизм выполняет четыре основные специфические функции, а именно: извлечение энергии из окружающей среды и преобразование ее в энергию макроэргических (высокоэнергетических) химических соединений в количестве, достаточном для обеспечения всех энергетических потребностей клетки; образование из экзогенных веществ промежуточных соединений, являющихся предшественниками высокомолекулярных компонентов клетки; синтез из этих предшественников белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других клеточных компонентов; синтез и разрушение специальных биомолекул, образование и распад которых связаны с выполнением специфических функций данной клетки.

Поскольку первоначальные представления об обмене веществ возникли в связи с изучением процессов обмена между организмом и внешней средой и лишь впоследствии эти представления расширились до понимания путей трансформации веществ и энергии внутри организма, до настоящего времени принято выделять соответственно внешний, или общий, обмен веществ и внутренний или промежуточный, обмен веществ. В свою очередь как во внутреннем, так и во внешнем обмене веществ различают структурный (пластический) и энергетический обмен. Под структурным обменом понимают взаимные превращения различных высоко- и низкомолекулярных соединений в организме, а также их перенос (транспорт) внутри организма и между организмом и внешней средой. Под энергетическим обменом понимают высвобождение энергии химических связей молекул, образующейся в ходе реакций и ее превращение в тепло (большая часть), а также использование энергии на синтез новых молекул, активный транспорт, мышечную работу (меньшая часть). В процессе обмена веществ часть конечных продуктов химических реакций выводится во внешнюю среду, другая часть используется организмом. В этом случае конечные продукты органического обмена накапливаются или расходуются в зависимости от условий существования организма, называясь запасными или резервными веществами.

Как указывалось выше совокупность химических превращений веществ, которые происходят непосредственно в организме, начиная с момента их поступления в кровь и до момента выделения конечных продуктов обмена из организма, называют промежуточным обменом (промежуточным метаболизмом). Промежуточный обмен может быть разделен на два процесса: катаболизм (диссимиляция) и анаболизм (ассимиляция). Катаболизмом называют ферментативное расщепление крупных органических молекул, осуществляемое у всех высших организмов, как правило, окислительным путем. Катаболизм сопровождается освобождением энергии, заключенной в химических связях органических молекул, и резервированием ее в форме энергии фосфатных связей молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Анаболизм, напротив, представляет собой ферментативный синтез крупномолекулярных клеточных компонентов, таких, как полисахариды, нуклеиновые кислоты, белки, липиды, а также некоторых их биосинтетических предшественников из более простых соединений. Анаболические процессы происходят с потреблением энергии. Процессы катаболизма и анаболизма происходят в клетках одновременно, неразрывно связаны друг с другом и являются обязательными компонентами одного общего процесса — метаболизма, в котором превращения веществ теснейшим образом переплетены с превращениями энергии. Катаболические и анаболические реакции различаются, как правило, локализацией в клетке. Например, окисление жирных кислот до углекислого газа и воды осуществляется с помощью набора митохондриальных ферментов, тогда как синтез жирных кислот катализирует другая система ферментов, находящихся в цитозоле. Именно благодаря разной локализации катаболические и анаболические процессы в клетке могут протекать одновременно. При этом все превращения органических веществ, процессы синтеза и распада взаимосвязаны, координированы и регулируются нейрогормональными механизмами, придающими химическим процессам нужное направление. В организме человека не существует самостоятельного обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Все превращения объединены в целостный процесс метаболизма, допускающий также взаимопревращения между отдельными классами органических веществ. Подобные взаимопревращения диктуются физиологическими потребностями организма, а также целесообразностью замены одних классов органических веществ другими в условиях блокирования какого-либо процесса при патологии.

Согласно современным представлениям расщепление основных пищевых веществ в клетке представляет собой ряд последовательных ферментативных реакций, составляющих три главные стадии катаболизма. На первой стадии полимерные органические молекулы распадаются на составляющие их специфические структурные блоки — мономеры. Так, полисахариды расщепляются до гексоз или пентоз, белки — до аминокислот, нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов и нуклеозидов, липиды — до жирных кислот и глицерина. Эти реакции протекают в основном гидролитическим путем и количество энергии, освобождающейся на этой стадии, не превышает 1% от всей выделяемой в ходе катаболизма энергии, и почти целиком используется организмом в качестве тепла.

На второй стадии катаболизма продуктами химических реакций становятся еще более простые молекулы, унифицированные для углеводного, белкового и липидного обмена. по своему типу (гликолиз, катаболизм аминокислот, β-окисление жирных кислот соответственно). Принципиальным является то, что на второй стадии катаболизма образуются продукты, которые являются общими для обмена исходно разных групп веществ. Эти продукты представляют собой ключевые химические соединения, соединяющие разные пути метаболизма. К таким соединениям относятся, например, пируват (пировиноградная кислота), образующийся при распаде углеводов, липидов и многих аминокислот, ацетил-КоА, объединяющий катаболизм жирных кислот, углеводов и аминокислот, a-кетоглутаровая кислота, оксалоацетат (щавелевоуксусная кислота), фумарат (фумаровая кислота) и сукцинат (янтарная кислота), образующиеся при трансформации аминокислот. Продукты, полученные на второй стадии катаболизма, вступают в третью стадию, которая известна как цикл трикарбоновых кислот (терминальное окисление, цикл лимонной кислоты, цикл Кребса). На третьем этапе ацетил-КоА и некоторые другие метаболиты, например α-кетоглутарат, оксалоацетат, подвергаются окислению в цикле ди- и трикарбоновых кислот Кребса. Окисление сопровождается образованием восстановленных форм НАДН + Н+ и ФАДН2. Именно в ходе второй и третьей стадий катаболизма освобождается и аккумулируется в виде АТФ практически вся энергия химических связей подвергнутых диссимиляции веществ. При этом осуществляется перенос электронов от восстановленных нуклеотидов на кислород через дыхательную цепь, сопровождающийся образованием конечного продукта – молекулы воды. Транспорт электронов в дыхательной цепи сопряжен с синтезом АТФ в процессе окислительного фосфорилирования.

Главным катаболическим процессом в обмене веществ принято считать биологическое окисление — совокупность реакций окисления, протекающих во всех живых клетках, — а именно дыхание и окислительное фосфорилирование. Интегральной характеристикой биологического окисления служит так называемый дыхательный коэффициент (RQ), который представляет собой отношение объема выделенного организмом углекислого газа к объему одновременно поглощенного кислорода. При окислении углеводов объем расходуемого кислорода соответствует объему образующегося углекислого газа и поэтому дыхательный коэффициент в этих случаях равен единице. При окислении жиров и белков такое соответствие отсутствует, поскольку кроме окисления углерода до углекислого газа часть кислорода расходуется на окисление водорода с образованием воды. Вследствие этого величины дыхательного коэффициента в случае окисления жиров и белков составляют соответственно около 0, 7 и 0, 8. Подавляющая часть белкового азота при окислении белка в организме переходит в мочевину. Поэтому по дыхательному коэффициенту и данным о количестве выделяемой мочевины можно определять соотношение участвующих в биологическом окислении углеводов, жиров и белков.

В процессе обмена веществ постоянно происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соединений, поступивших с пищей, превращается в тепловую, механическую и электрическую. Энергия расходуется не только на поддержание температуры тела и выполнение работы, но и на воссоздание структурных элементов клеток, обеспечение их жизнедеятельности, роста и развития организма. Тем не менее, только часть получаемой при окислении белков, жиров и углеводов энергии используется для синтеза АТФ, другая, значительно большая, превращается в теплоту. Так, при окислении углеводов 22, 7% энергии химических связей глюкозы в процессе окисления используется на синтез АТФ, а 77, 3% в виде тепла рассеивается в тканях. Аккумулированная в АТФ энергия используемая в дальнейшем для механической работы, химических, транспортных, электрических процессов в конечном счете тоже превращается в теплоту. Следовательно, количество тепла, образовавшегося в организме, становится мерой суммарной энергии химических связей, подвергшихся биологическому окислению. Поэтому вся энергия, образовавшаяся в организме, может быть выражена в единицах тепла — калориях или джоулях.

Общий баланс энергии организма определяют на основании калорийности вводимых пищевых веществ и количества выделенного тепла, которое может быть измерено или рассчитано. При этом надо учитывать, что величина калорийности, получаемая при лабораторной калориметрии, может отличаться от величины физиологической калорической ценности, поскольку некоторые вещества в организме не сгорают полностью, а образуют конечные продукты обмена, способные к дальнейшему окислению. В первую очередь это относится к белкам, азот которых выделяется из организма главным образом в виде мочевины, сохраняющей некоторый потенциальный запас калорий. Очевидно, что калорическая ценность, дыхательный коэффициент и величина теплообразования для разных веществ различны. Физиологическая калорическая ценность (в ккал/г) составляет для углеводов — 4, 1; липидов — 9, 3; белков — 4, 1; величина теплообразования (в ккал на 1 литр потребленного кислорода) для углеводов составляет 5, 05; липидов — 4, 69; белков — 4, 49.

Процесс анаболизма по аналогии с катаболическими процессами также проходит три стадии. При этом исходными веществами для анаболических процессов служат продукты второй стадии и промежуточные соединения третьей стадии катаболизма. Таким образом вторая и третья стадии катаболизма являются в то же время первой, исходной стадией анаболизма и химические реакции, протекающие в данном месте и в данное время, выполняют по сути двойную функцию. С одной стороны, они являются основой завершающего этапа катаболизма, а с другой — служат инициацией для анаболических процессов, поставляя вещества-предшественники для последующих стадий ассимиляции. Подобным образом, например, начинается синтез белка. Исходными реакциями этого процесса можно считать образование некоторых a-кетокислот. На следующей, второй стадии в ходе реакций аминирования или трансаминирования эти кетокислоты превращаются в аминокислоты, которые на третьей стадии анаболизма объединяются в полипептидные цепи. В результате ряда последовательных реакций происходит также синтез нуклеиновых кислот, липидов и полисахаридов. Тем не менее следует подчеркнуть, что пути анаболизма не являются простым обращением процессов катаболизма. Это связано прежде всего с энергетическими особенностями химических реакций. Некоторые реакции катаболизма практически необратимы, поскольку их протеканию в обратном направлении препятствуют непреодолимые энергетические барьеры. Поэтому в ходе эволюции были выработаны другие, специфические для анаболизма реакции, где синтез олиго- и полимерных соединений сопряжен с затратой энергии макроэргических соединений, прежде всего – АТФ.

Статья добавлена 31 мая 2016 г.

АНАБОЛИЗМ — это… Что такое АНАБОЛИЗМ?

анаболизм — обновление Словарь русских синонимов. анаболизм сущ., кол во синонимов: 1 • обновление (21) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин …   Словарь синонимов

АНАБОЛИЗМ — (от греч. anabole подъем) (ассимиляция) совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей. Составляет противоположную катаболизму сторону обмена веществ и заключается… …   Большой Энциклопедический словарь

АНАБОЛИЗМ — АНАБОЛИЗМ, см. МЕТАБОЛИЗМ …   Научно-технический энциклопедический словарь

анаболизм — совокупность реакций, обеспечивающих биосинтез клеткой сложных соединений (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и др. полимеров) из соответствующих низкомолекулярных соединений. Процесс, противоположный катаболизму. Необходимая для А.… …   Словарь микробиологии

АНАБОЛИЗМ — см. в ст. Ассимиляция. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 …   Экологический словарь

анаболизм — а, м. anabolisme m.<гр. anabole подъем. Совокупность реакций обмена веществ в организме, соответствующих ассимиляции и направленных на образование сложных органических веществ (противопол. катаболизм). СИС 1954. Анаболический ая, ое. Все… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

анаболизм — – совокупность реакций, направленных на синтез и обновление структурно функциональных компонентов клеток …   Краткий словарь биохимических терминов

АНАБОЛИЗМ — (от греч. anabole поднятие), анаболическая фаза обмена, анаболические процессы, процессы усвоения в наиболее широком смысле слова, ведущие к построению тела клетки, к созданию живого вещества. К А. относятся, в первую очередь, все процессы… …   Большая медицинская энциклопедия

анаболизм — Процесс синтеза органических веществ из неорганических с затратом энергии в живых организмах [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN anabolism …   Справочник технического переводчика

Анаболизм — * анабалізм * anabolism метаболический синтез сложных молекул из более простых предшественников. Обычно требует расхода энергии и специфических анаболических ферментов …   Генетика. Энциклопедический словарь

Что такое анаболизм?

Анаболизм — это процесс, при котором организм использует энергию, выделяемую катаболизмом, для синтеза сложных молекул. Эти сложные молекулы затем используются для формирования клеточных структур, которые формируются из небольших и простых предшественников, которые действуют как строительные блоки.

Этапы анаболизма

Есть три основных стадии анаболизма.

• Стадия 1 включает производство предшественников, таких как аминокислоты, моносахариды, изопреноиды и нуклеотиды.
• Стадия 2 включает активацию этих предшественников в реактивные формы с использованием энергии от АТФ
• Стадия 3 включает сборку этих предшественников в сложные молекулы, такие как белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты.

Источники энергии для анаболических процессов

Различные виды организмов зависят от разных источников энергии. Автотрофы, такие как растения, могут создавать сложные органические молекулы в клетках, такие как полисахариды и белки, из простых молекул, таких как углекислый газ и вода, используя солнечный свет в качестве энергии.

Гетеротрофам, с другой стороны, требуется источник более сложных веществ, таких как моносахариды и аминокислоты, для производства этих сложных молекул. Фотоавтотрофы и фотогетеротрофы получают энергию от света, а хемоавтотрофы и хемогетеротрофы получают энергию от реакций неорганического окисления.

Анаболизм углеводов

На этих этапах простые органические кислоты могут быть преобразованы в моносахариды, такие как глюкоза, а затем использованы для сборки полисахаридов, таких как крахмал.Глюкоза производится из пирувата, лактата, глицерина, глицерат-3-фосфата и аминокислот, и этот процесс называется глюконеогенезом. Глюконеогенез превращает пируват в глюкозо-6-фосфат через ряд промежуточных продуктов, многие из которых используются совместно с гликолизом.

Обычно жирные кислоты, хранящиеся в жировой ткани, не могут быть преобразованы в глюкозу посредством глюконеогенеза, поскольку эти организмы не могут преобразовывать ацетил-КоА в пируват. Это причина того, что при длительном голодании людям и другим животным необходимо производить кетоновые тела из жирных кислот, чтобы заменить глюкозу в тканях, таких как мозг, которые не могут метаболизировать жирные кислоты.

Растения и бактерии могут превращать жирные кислоты в глюкозу, и они используют цикл глиоксилата, который позволяет обойти стадию декарбоксилирования в цикле лимонной кислоты и позволяет превращать ацетил-КоА в оксалоацетат. Из этого образуется глюкоза.

Гликаны и полисахариды представляют собой комплексы простых сахаров. Эти добавления становятся возможными благодаря гликозилтрансферазе от реактивного донора сахара-фосфата, такого как уридиндифосфат глюкоза (UDP-глюкоза), к акцепторной гидроксильной группе на растущем полисахариде.Гидроксильные группы на кольце субстрата могут быть акцепторами, и, таким образом, полученные полисахариды могут иметь прямую или разветвленную структуру. Образованные таким образом полисахариды могут быть перенесены в липиды и белки с помощью ферментов, называемых олигосахарилтрансферазами.

Анаболизм белков

Белки состоят из аминокислот. Большинство организмов могут синтезировать некоторые из 20 распространенных аминокислот. Большинство бактерий и растений могут синтезировать все двадцать, но млекопитающие могут синтезировать только десять заменимых аминокислот.

Аминокислоты соединены в цепь пептидными связями с образованием полипептидных цепей. Каждый отдельный белок имеет уникальную последовательность аминокислотных остатков: это его первичная структура. Полипептидная цепь претерпевает модификации, сворачивание и структурные изменения с образованием конечного белка.

Нуклеотиды образуются из аминокислот, углекислого газа и муравьиной кислоты путями, которые требуют большого количества метаболической энергии.

Пурины синтезируются в виде нуклеозидов (оснований, прикрепленных к рибозе).Аденин и гуанин, например, получают из предшественника нуклеозида инозинмонофосфата, который синтезируется с использованием атомов аминокислот глицина, глутамина и аспарагиновой кислоты, а также формиата, перенесенного из тетрагидрофолата кофермента.

Пиримидины, такие как тимин и цитозин, синтезируются из основания оротата, которое образуется из глутамина и аспартата.

Анаболизм жирных кислот

Жирные кислоты синтезируются с использованием синтаз жирных кислот, которые полимеризуются, а затем восстанавливают звенья ацетил-КоА.Эти жирные кислоты содержат ацильные цепи, которые расширяются за счет цикла реакций, которые добавляют актильную группу, восстанавливают ее до спирта, дегидратируют до алкеновой группы и затем снова восстанавливают до алкановой группы.

У животных и грибов все эти реакции синтазы жирных кислот осуществляются одним многофункциональным белком типа I. В растениях, плазмидах и бактериях каждый этап пути осуществляется отдельными ферментами типа II.

Другие липиды, такие как терпены и изопреноиды, включают каротиноиды и составляют самый большой класс растительных натуральных продуктов.Эти соединения получают путем сборки и модификации изопреновых единиц, полученных из реакционноспособных предшественников изопентенилпирофосфата и диметилаллилпирофосфата. У животных и архей мевалонатный путь продуцирует эти соединения из ацетил-КоА.

Источники

1. http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/592energy.html
2. http://www.nature.com/scitable/topicpage/dynamic-adaptation-of-nutrient-utilization-in-humans-14232807
3. http: // www.nature.com/scitable/topicpage/nutrient-utilization-in-humans-metabolism-pathways-14234029
4. http://www.soundformulas.com/page9.html
5. http://cronus.uwindsor.ca/units/biochem/web/biochemi.nsf/18e8732806421826852569830050331b/7a371e9af805f74e85256a4f00538021/$FILE/Energy%20metabolism.pdf

Дополнительная литература

Анаболические процессы в скелетных мышцах человека: восстановление идентичности гормона роста и тестостерона

Добавки тестостерона действуют через многочисленные механизмы как сильнодействующее анаболическое средство на скелетные мышцы.Хотя гормон роста (GH) сильно влияет на синтез и липолиз коллагена, а также на увеличение безжировой массы тела, он не является анаболическим по отношению к сократительной (т.е. миофибриллярной) мышечной ткани у здоровых людей. Однако существует стойкое убеждение (как в научной литературе, так и среди тяжелоатлетов-любителей), что вызванное физическими упражнениями высвобождение гормона роста и тестостерона подкрепляет мышечную гипертрофию при тренировках с отягощениями. Это преждевременное предположение, потому что, хотя фармакологические добавки с гормоном роста могут увеличивать мышечную силу или размер у людей с клиническим дефицитом гормона роста, нет никаких доказательств того, что временные изменения гормона роста, вызванные физической нагрузкой, имеют такие же эффекты у людей с нормальным уровнем гормона роста.Парадигмы упражнений разработаны на основе предположения (не обязательно основанного на доказательствах механизмов), что GH и тестостерон способствуют анаболическим процессам, которые приводят к наращиванию и гипертрофии белка в скелетных мышцах. Наша недавняя работа опровергает это предположение. Вместо этого наши данные показывают, что повышение гормонального фона, вызванное физической нагрузкой, не усиливает внутриклеточные маркеры анаболической передачи сигналов или резкое повышение синтеза миофибриллярного белка после тренировки. Кроме того, данные нашего исследования тренировок демонстрируют, что повышение уровня гормона роста и тестостерона, вызванное упражнениями, не является необходимым и не улучшает адаптацию к силе и гипертрофии.Вместо этого наши данные приводят нас к выводу, что местные механизмы, присущие ткани скелетных мышц, выполняющей резистивные сокращения (например, поднятие тяжестей), преобладают в стимуляции анаболизма. Цель этой статьи: 1) дать краткий обзор механизмов действия тестостерона и гормона роста; 2) обсудить неспособность повышения этих гормонов, вызванного физиологическими упражнениями, оказать измеримое влияние на анаболизм скелетных мышц; и 3) для описания факторов, которые, по нашему мнению, более важны для стимуляции гипертрофии скелетных мышц человека.Уточнение роли гормонов в регулировании мышечной массы, а также основной основы адаптации скелетных мышц к упражнениям с отягощениями, мы надеемся, укрепит и поддержит назначение упражнений с отягощениями как неотъемлемого компонента здорового образа жизни.

23.7A: Катаболико-анаболическое устойчивое состояние — Medicine LibreTexts

Катаболические реакции, разрушающие сложные молекулы, обеспечивают энергию, необходимую анаболическим реакциям для образования сложных молекул.

ПРИМЕРЫ

Младенцы в первые годы жизни очень быстро растут, поэтому требуется преобразование достаточного количества топлива в энергию, необходимую для ускорения этого роста. Отсюда причина того, что когда большинство младенцев не спят, они обычно едят.

Анаболические реакции требуют энергии. Химическая реакция, при которой АТФ превращается в АДФ, обеспечивает энергией этот метаболический процесс. Клетки могут сочетать анаболические реакции с катаболическими реакциями, которые высвобождают энергию, чтобы сформировать эффективный энергетический цикл.Катаболические реакции превращают химическое топливо в клеточную энергию, которая затем используется для инициирования энергоемких анаболических реакций. АТФ, молекула с высокой энергией, соединяет анаболизм путем высвобождения свободной энергии. Эта энергия не приходит из-за разрыва фосфатных связей; вместо этого он высвобождается в результате гидратации фосфатной группы.

Анаболизм и катаболизм : Катаболические реакции высвобождают энергию, в то время как анаболические реакции расходуют энергию.

Анаболизм противоположен катаболизму. Например, синтез глюкозы — это анаболический процесс, а расщепление глюкозы — катаболический процесс. Анаболизм требует поступления энергии, описываемого как процесс потребления энергии («подъем в гору»). Катаболизм — это процесс «под уклон», при котором энергия высвобождается по мере того, как организм использует энергию. Анаболизм и катаболизм необходимо регулировать, чтобы избежать одновременного протекания двух процессов. У каждого процесса есть свой набор гормонов, которые включают и выключают эти процессы.Анаболические гормоны включают гормон роста, тестостерон и эстроген. Катаболические гормоны включают адреналин, кортизол и глюкагон. Баланс между анаболизмом и катаболизмом также регулируется циркадными ритмами, при этом такие процессы, как метаболизм глюкозы, колеблются, чтобы соответствовать нормальным периодам активности животного в течение дня.

Анаболизм можно рассматривать как набор метаболических процессов, в которых синтез сложных молекул инициируется энергией, высвобождаемой в результате катаболизма.Эти сложные молекулы производятся в ходе систематического процесса из небольших и простых предшественников. Например, анаболическая реакция может начинаться с относительно простых молекул-предшественников (созданных ранее в результате катаболических реакций) и заканчиваться довольно сложными продуктами, такими как сахар, определенные липиды или даже ДНК, которая имеет чрезвычайно сложную физическую структуру. Повышенная сложность продуктов анаболических реакций также означает, что они более богаты энергией, чем их простые предшественники.

Анаболические реакции представляют собой расходящиеся процессы.То есть относительно небольшое количество типов сырья используется для синтеза широкого спектра конечных продуктов, что приводит к увеличению размера ячеек, сложности или и того, и другого. Анаболические процессы отвечают за дифференцировку клеток и увеличение размеров тела. Этим процессам приписывается минерализация костей и мышечная масса. Анаболические процессы производят пептиды, белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты. Эти молекулы включают в себя все материалы живых клеток, такие как мембраны и хромосомы, а также специализированные продукты определенных типов клеток, такие как ферменты, антитела, гормоны и нейротрансмиттеры.

Определение и примеры анаболизма — Биологический онлайн-словарь

Анаболизм
сущ., Множественное число: анаболизм
[ə.ˈnæ.bə.ˌlɪ.zəm]
Определение: конструктивный метаболизм

Определение анаболизма

Метаболические процессы включают преобразование одна молекула превращается в другую посредством последовательности химических реакций, которые могут потреблять или выделять энергию. Метаболизм включает в себя различные процессы, которые поддерживают нормальное функционирование тел живых организмов.Он организует использование энергии в организме, а также доступность различных молекул через различные катаболические и анаболические пути биосинтеза.

Метаболизм делится на две области: катаболизм и анаболизм . Катаболизм — это деструктивный тип метаболизма . Это процесс, при котором большие сложные молекулы разбиваются на более мелкие с высвобождением энергии. Например, гликолиз включает производство энергии из глюкозы, полученной из биомолекул сложных углеводов.

Что такое анаболизм? Анаболизм (определение в биологии) включает синтетических реакций обмена веществ. Он включает создание больших сложных молекул из простых молекул. Анаболическое состояние представляет собой рост мышц, костей и других структур тела.

Требуется ли энергия для анаболизма? Обычно он потребляет энергию за счет гидролиза АТФ . Например, почки и печень могут производить глюкозу из других источников, кроме углеводов, в процессе, известном как глюконеогенез.

Рисунок 1: анаболические и катаболические пути. Предоставлено: анатомия и физиология OpenStax, CC BY-SA 4.0. Анаболизм (биологическое определение): Процесс, включающий последовательность химических реакций, в результате которых образуются или синтезируются молекулы из более мелких единиц, обычно требующие ввода энергии (АТФ) в этот процесс. Этимология: Греческое ἀνα- (ана), что означает «вверх», и βάλλω (bállō), что означает «я бросаю» + -ism. Синоним: конструктивный метаболизм. Сравните: катаболизм

Pathway

Что означает анаболизм? Исследователи определяют анаболизм как последовательность биохимических реакций, включающих построение сложных структур из более мелких, и они обычно потребляют энергию.Анаболизм в живых организмах включает синтез анаболических белков из аминокислотных единиц, глюкозы из молекул углекислого газа и ДНК из нуклеотидов.

Анаболические пути отвечают за синтез молекул, необходимых для жизни и функций организма. Примером анаболических путей является процесс производства продуктов питания на растениях, где молекулы сахара производятся посредством пути, известного как фотосинтез. Растения потребляют энергию, полученную от солнечного света, для производства молекул сахара из углекислого газа.Молекулы сахара, производимые растением, являются источником энергии для животных, питающихся этими растениями.

Верно ли, что клеточное дыхание — это анаболический процесс? Клеточное дыхание — это катаболический процесс, при котором само растение может потреблять произведенные сахара для производства молекул АТФ и получения энергии посредством катаболических путей.

Этапы анаболизма

Анаболизм делится на три этапа. Это:

Этап 1: Образование прекурсора

Производятся прекурсоры, используемые для создания более крупных молекул, таких как аминокислоты, моносахариды, изопреноиды и нуклеотиды.

Стадия 2: потребление энергии

Энергия, полученная от АТФ, используется для активации предшественника со стадии 1 в реактивный предшественник для участия в следующих биохимических реакциях.

Стадия 3: образование сложной молекулы

Эта стадия влечет за собой образование сложных больших молекул, таких как белки, полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты, из их активных предшественников.

Рис. 2: Этапы анаболизма — на примере синтеза ДНК.Источник: Мария Виктория Гонзага из Biology Online.

Источник энергии

Анаболизм — это процесс, потребляющий энергию. Используемая энергия получается из клеточного дыхания, которое является катаболическим процессом производства АТФ. Энергия используется в анаболизме, чтобы активировать предшественники или соединить их вместе. Источники энергии различаются там, где реакции в растениях требуют энергии солнечного света, тогда как хемогетеротрофы получают энергию из реакций окисления неорганических веществ. Хемогетеротрофное определение включает организмы, которые способны производить собственные источники энергии, используя неорганические вещества в качестве субстратов для анаболических процессов.

Кофакторы

Различные стадии анаболических реакций требуют присутствия кофакторов и ионов металлов для катализа различных реакций через анаболизм. Восстановители, такие как НАДН, ФАДН и НАДФН, переносят электроны во время химических реакций, в то время как ионы металлов стабилизируют различные функциональные группы, присутствующие на подложках.

Субстраты

Субстраты при анаболизме обычно являются продуктами катаболических процессов, когда в клетке много энергии. Субстраты анаболизма обычно представляют собой небольшие простые молекулы, такие как аминокислоты, нуклеотиды и моносахариды.

Функции

Анаболизм (медицинское определение) включает процессы, которые опосредуют рост и развитие живых организмов. Как дифференциация клеток, так и увеличение размеров тела происходят в результате разных анаболических процессов. Анаболические функции создают различные ткани и органы. Они также увеличивают размер мышц и костей.

Анаболические гормоны

Гормоны бывают катаболическими или анаболическими, в зависимости от стимулируемой части метаболизма.Наиболее важными анаболическими гормонами являются инсулин, гормон роста, эстроген и тестостерон. Гормон инсулина стимулирует синтез скелетных мышц, липидов и гликогена, в то время как стероиды и гормоны роста увеличивают общую массу тела, ускоряя анаболизм белков в организме.

Фотосинтетический синтез углеводов

Фотосинтетический синтез углеводов — это анаболический процесс, который происходит у некоторых бактерий и растений. Он производит крахмал, глюкозу, целлюлозу, белки и липиды из углекислого газа, используя энергию, полученную в результате световых реакций во время фотосинтеза.В этом процессе органические кислоты превращаются в моносахариды, а затем они используются для синтеза полисахаридов, таких как крахмал.

ЧИТАТЬ: Метаболизм растений — фотосинтез (Учебное пособие по биологии)

Биосинтез аминокислот

В организме 20 аминокислот. Во время синтеза белка аминокислоты соединяются пептидными связями. Промежуточные продукты, полученные из катаболических путей пентозофосфатного пути, цикла лимонной кислоты и гликолиза, используются в синтезе аминокислот.

Например:

• Предшественником аминокислоты гистидин является глюкозо-6-фосфат , который получают в результате гликолиза
• Общий предшественник валина , аланина и аланина и пируват из цикла лимонной кислоты
• Оксалоацетат используется для синтеза метионина , лизина, треонина, аспартата, и аспарагина

Накопитель гликогена

Глюкоза хранится в форме глюкозы.Гликоген — это большой сложный полимер молекул глюкозы. Гликоген синтезируется анаболическим путем и снова расщепляется, когда организму требуется энергия через катаболические пути. Когда уровень сахара в крови высок, активируется гликогенсинтаза; он производит гликоген, который хранится в печени и скелетных мышцах. В периоды низкого уровня сахара в крови гликоген служит для поддержания уровня глюкозы в крови, чтобы обеспечить мозг адекватным питанием.

Глюконеогенез

Что такое глюконеогенез? Глюконеогенез — это анаболический процесс, при котором глюкоза производится из неуглеводных источников.Он стимулируется гормоном глюкагоном. Глюконеогенез происходит во время длительного голодания печени, почек и кишечника для поддержания уровня глюкозы в крови.

В процессе глюконеогенеза пируват превращается в глюкозу. Пируват получается при расщеплении аминокислот, лактата, глицерина или глюкозы. Глюконеогенез — это процесс, обратный гликолизу, но он использует разные ферменты, которые действуют только в одном направлении.

Чистая реакция глюконеогенеза:
2 пирувата + 2 GTP + 4 ATP + 2 NADH + 6 H ₂ O + 2 H ⁺ → Глюкоза + 2 GDP + 4 ADP + 2 NAD ⁺ + 6 Pi

Примеры анаболизма

Анаболические процессы отвечают за создание и синтез молекул.Примерами анаболических процессов являются минерализация и рост костей и анаболизм мышц, который помогает наращивать мышечную массу тела. Более того, анаболизм (определение в анатомии) включает синтез макромолекул, таких как белки, гликоген, аминокислоты и полисахариды, для поддержания нормальной функции различных органов тела.

Регламент

Анаболизм регулируется различными гормонами и ферментами. Анаболические ферменты отличаются от катаболических ферментов, которые действуют в одном направлении только для контроля скорости анаболических и катаболических процессов.Другой регулятор анаболических и катаболических процессов — АТФ или энергетический заряд в клетке. Клетки с высокой энергией благоприятствуют анаболическим путям потребления АТФ при производстве и хранении. Низкий уровень АТФ стимулирует катаболические процессы, разрушающие большие молекулы с целью образования АТФ.

Анаболизм и катаболизм

Метаболизм относится ко всем химическим реакциям, участвующим в превращении одной молекулы в другую. Его можно разделить на две группы: катаболические реакции (катаболизм) и анаболические реакции (анаболизм).

Таблица 1: Различия между анаболизмом и катаболизмом

Анаболизм	Катаболизм
Анаболизм относится к последовательности химических реакций, которые создают или синтезируют молекулы из более мелких единиц.	Катаболизм включает серию деструктивных химических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на более мелкие единицы.
Анаболические реакции обычно требуют затрат энергии.Многие из этих реакций подпитываются гидролизом АТФ.	Катаболические реакции часто высвобождают энергию в процессе.
Анаболизм предназначен для синтеза сложных молекул, необходимых для построения органов и тканей. Следовательно, он отвечает за увеличение размера тела.	Катаболизм предназначен для разложения сложных молекул, которые по существу обеспечивают простые молекулы и / или высвобождают энергию, которая может использоваться для других метаболических процессов.
Примерами анаболизма являются рост и минерализация костей, а также наращивание мышечной массы.	Распад белков на аминокислоты, гликогена на глюкозу и триглицеридов на жирные кислоты являются одними из катаболических процессов.

Гормоны обычно классифицируются как анаболические или катаболические в зависимости от их влияния на метаболические процессы. Анаболические гормоны — это эстроген, тестостерон, гормоны роста и инсулин. Катаболические гормоны — это адреналин, глюкагон, кортизол и т. Д.

Ссылки

• Berg, J.М. (1970, 1 января). Метаболизм гликогена. Биохимия. 5-е издание. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21190/.
• Encyclopædia Britannica, inc. (нет данных). Анаболизм. Британская энциклопедия. https://www.britannica.com/science/anabolism.
• Libretexts. (2021 г., 6 марта). B. MP2: Обзор метаболических путей — анаболизм. Биология LibreTexts. https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Biochemistry/Book%3A_Biochemistry_Online_(Jakubowski)/10%3A_Metabolic_Pathways/B._MP2%3A_An_Overview_of_Metabolic_Pathways_-_Anabolism.
• Мандал, Д. А. (26 февраля 2019 г.). Что такое анаболизм? Новости. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Anabolism.aspx.
• Структурная биохимия / анаболизм. Викиучебники, открытые книги для открытого мира. (нет данных). https://en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Anabolism.

© BiologyOnline.com. Контент предоставлен и модерируется редакторами Biology Online.

Анаболизм и катаболизм: определение и примеры

Анаболизм и катаболизм — это два основных типа биохимических реакций, которые составляют метаболизм.Анаболизм строит сложные молекулы из более простых, в то время как катаболизм разбивает большие молекулы на более мелкие.

Большинство людей думают о метаболизме в контексте похудания и бодибилдинга, но метаболические пути важны для каждой клетки и ткани в организме. Метаболизм — это то, как клетка получает энергию и удаляет отходы. Витамины, минералы и кофакторы помогают реакциям.

Ключевые выводы: анаболизм и катаболизм

• Анаболизм и катаболизм — два широких класса биохимических реакций, которые составляют метаболизм.
• Анаболизм — это синтез сложных молекул из более простых. Эти химические реакции требуют энергии.
• Катаболизм — это распад сложных молекул на более простые. Эти реакции высвобождают энергию.
• Анаболические и катаболические пути обычно работают вместе, а энергия катаболизма обеспечивает энергию для анаболизма.

Определение анаболизма

Анаболизм или биосинтез — это набор биохимических реакций, которые создают молекулы из более мелких компонентов.Анаболические реакции являются эндергоническими, то есть они требуют энергии для развития и не являются спонтанными. Обычно анаболические и катаболические реакции сочетаются, причем катаболизм обеспечивает энергию активации анаболизма. Гидролиз аденозинтрифосфата (АТФ) поддерживает многие анаболические процессы. Как правило, за анаболизмом стоят реакции конденсации и восстановления.

Примеры анаболизма

Анаболические реакции — это реакции, которые создают сложные молекулы из простых.Клетки используют эти процессы для производства полимеров, роста тканей и восстановления повреждений. Например:

• Глицерин реагирует с жирными кислотами с образованием липидов:
  CH ₂ OHCH (OH) CH ₂ OH + C ₁₇ H ₃₅ COOH → CH ₂ OHCH (OH) CH ₂ OOCC ₁₇ В ₃₅
• Простые сахара объединяются с образованием дисахаридов и воды:
  C ₆ H ₁₂ O ₆ + C ₆ H ₁₂ O ₆ → C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ + H ₂ O
• Аминокислоты объединяются в дипептиды:
  NH ₂ CHRCOOH + NH ₂ CHRCOOH → NH ₂ CHRCONHCHRCOOH + H ₂ O
• Углекислый газ и вода реагируют с образованием глюкозы и кислорода при фотосинтезе:
  6CO ₂ + 6H ₂ O → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂

Анаболические гормоны стимулируют анаболические процессы.Примеры анаболических гормонов включают инсулин, который способствует абсорбции глюкозы, и анаболические стероиды, которые стимулируют рост мышц. Анаболические упражнения — это анаэробные упражнения, такие как тяжелая атлетика, которые также наращивают мышечную силу и массу.

Определение катаболизма

Катаболизм — это набор биохимических реакций, которые расщепляют сложные молекулы на более простые. Катаболические процессы являются термодинамически благоприятными и спонтанными, поэтому клетки используют их для выработки энергии или для подпитки анаболизма.Катаболизм является экзэргоническим, что означает, что он выделяет тепло и работает посредством гидролиза и окисления.

Клетки могут хранить полезное сырье в сложных молекулах, использовать катаболизм для их расщепления и восстанавливать более мелкие молекулы для создания новых продуктов. Например, катаболизм белков, липидов, нуклеиновых кислот и полисахаридов приводит к образованию аминокислот, жирных кислот, нуклеотидов и моносахаридов соответственно. Иногда образуются отходы, включая диоксид углерода, мочевину, аммиак, уксусную кислоту и молочную кислоту.

Примеры катаболизма

Катаболические процессы противоположны анаболическим процессам. Они используются для выработки энергии для анаболизма, высвобождения небольших молекул для других целей, детоксикации химических веществ и регулирования метаболических путей. Например:

• Во время клеточного дыхания глюкоза и кислород реагируют с образованием диоксида углерода и воды
  C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O
• В клетках пероксид гидроксида разлагается на воду и кислород:
  2H ₂ O ₂ → 2H ₂ O + O ₂

Многие гормоны действуют как сигналы для контроля катаболизма.Катаболические гормоны включают адреналин, глюкагон, кортизол, мелатонин, гипокретин и цитокины. Катаболические упражнения — это аэробные упражнения, такие как кардио-тренировка, при которой калории сжигаются по мере расщепления жира (или мышц).

Амфиболические пути

Метаболический путь, который может быть катаболическим или анаболическим в зависимости от наличия энергии, называется амфиболическим путем. Глиоксилатный цикл и цикл лимонной кислоты являются примерами амфиболических путей. Эти циклы могут либо производить энергию, либо использовать ее, в зависимости от потребностей клетки.

Источники

• Альбертс, Брюс; Джонсон, Александр; Джулиан, Льюис; Рафф, Мартин; Робертс, Кейт; Уолтер, Питер (2002). Молекулярная биология клетки (5-е изд.). CRC Press.
• de Bolster, M. W. G. (1997). «Глоссарий терминов, используемых в биоинорганической химии». Международный союз теоретической и прикладной химии.
• Berg, Jeremy M .; Тимочко, Джон Л .; Страйер, Люберт; Гатто, Грегори Дж.(2012). Биохимия (7-е изд.). Нью-Йорк: W.H. Фримен. ISBN 9781429229364.
• Николс Д. Г. и Фергюсон С. Дж. (2002) Биоэнергетика (3-е изд.). Академическая пресса. ISBN 0-12-518121-3.
• Рэмси К. М., Марчева Б., Кохсака А., Басс Дж. (2007). «Заводной механизм обмена веществ». Анну. Rev. Nutr. 27: 219–40. DOI: 10.1146 / annurev.nutr.27.061406.093546

Функции человеческой жизни — Анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Объясните важность организации для функционирования человеческого организма
• Различать метаболизм, анаболизм и катаболизм
• Приведите как минимум два примера человеческой реакции и человеческого движения
• Сравните и сопоставьте рост, дифференциацию и воспроизведение

Каждая из различных систем органов имеет разные функции и, следовательно, уникальные роли, которые они должны выполнять в физиологии.Эти многие функции можно суммировать с точки зрения нескольких, которые мы можем считать определяющими для человеческой жизни: организация, метаболизм, отзывчивость, движение, развитие и воспроизводство.

Организация

Человеческое тело состоит из триллионов клеток, организованных таким образом, чтобы поддерживать отдельные внутренние отсеки. Эти отсеки защищают клетки организма от внешних угроз окружающей среды и поддерживают влажность и питание клеток. Они также отделяют внутренние жидкости организма от бесчисленных микроорганизмов, которые растут на поверхностях тела, включая слизистую оболочку определенных проходов, которые соединяются с внешней поверхностью тела.Например, кишечник является домом для большего количества бактериальных клеток, чем общее количество всех человеческих клеток в организме, но эти бактерии находятся вне тела и не могут свободно циркулировать внутри тела.

Клетки, например, имеют клеточную мембрану (также называемую плазматической мембраной), которая удерживает внутриклеточную среду — жидкости и органеллы — отдельно от внеклеточной среды. Кровеносные сосуды удерживают кровь внутри замкнутой системы кровообращения, а нервы и мышцы обернуты соединительнотканными оболочками, отделяющими их от окружающих структур.В грудной клетке и брюшной полости множество внутренних мембран отделяют основные органы, такие как легкие, сердце и почки, от других.

Самая большая система органов тела — это покровная система, которая включает кожу и связанные с ней структуры, такие как волосы и ногти. Поверхностная ткань кожи является барьером, который защищает внутренние структуры и жидкости от потенциально вредных микроорганизмов и других токсинов.

Метаболизм

Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена — она ​​может только изменять форму.Ваша основная функция как организма — потреблять (поглощать) энергию и молекулы из продуктов, которые вы едите, преобразовывать часть из них в топливо для движения, поддерживать функции вашего тела, а также строить и поддерживать структуры вашего тела. Это достигается двумя типами реакций: анаболизмом и катаболизмом.

• Анаболизм — это процесс, при котором более мелкие и простые молекулы объединяются в более крупные и сложные вещества. Ваше тело может собирать, используя энергию, сложные химические вещества, в которых оно нуждается, комбинируя небольшие молекулы, полученные из продуктов, которые вы едите
• Катаболизм — это процесс расщепления более крупных и сложных веществ на более мелкие и простые молекулы.Катаболизм высвобождает энергию. Сложные молекулы, содержащиеся в пищевых продуктах, расщепляются, поэтому организм может использовать их части для сборки структур и веществ, необходимых для жизни.

Взятые вместе, эти два процесса называются метаболизмом. Метаболизм — это сумма всех анаболических и катаболических реакций, которые происходят в организме ((рисунок)). И анаболизм, и катаболизм происходят одновременно и непрерывно, чтобы вы оставались живыми.

Метаболизм

Анаболические реакции строят реакции, и они потребляют энергию.Катаболические реакции разрушают материалы и высвобождают энергию. Метаболизм включает как анаболические, так и катаболические реакции.

Каждая клетка вашего тела использует химическое соединение, аденозинтрифосфат (АТФ), для хранения и высвобождения энергии. Клетка накапливает энергию в синтезе (анаболизме) АТФ, а затем перемещает молекулы АТФ в то место, где энергия необходима для подпитки клеточной активности. Затем АТФ разрушается (катаболизм) и высвобождается контролируемое количество энергии, которая используется клеткой для выполнения определенной работы.

Просмотрите этот анимационный ролик, чтобы узнать больше о метаболических процессах. Какие органы тела, скорее всего, осуществляют анаболические процессы? А как насчет катаболических процессов?

Отзывчивость

Отзывчивость — это способность организма приспосабливаться к изменениям во внутренней и внешней среде. Пример реагирования на внешние раздражители может включать движение к источникам пищи и воды и от предполагаемых опасностей. Изменения во внутренней среде организма, такие как повышение температуры тела, могут вызывать реакцию потоотделения и расширение кровеносных сосудов в коже с целью снижения температуры тела, как показано бегунами на (Рисунок).

Механизм

Движение человека включает в себя не только действия на суставы тела, но также движение отдельных органов и даже отдельных клеток. Когда вы читаете эти слова, красные и белые кровяные тельца перемещаются по вашему телу, мышечные клетки сокращаются и расслабляются, чтобы поддерживать вашу осанку и фокусировать зрение, а железы выделяют химические вещества, регулирующие функции организма. Ваше тело координирует действие целых групп мышц, чтобы вы могли перемещать воздух в легкие и из них, проталкивать кровь по всему телу и продвигать съеденную пищу через пищеварительный тракт.Сознательно, конечно, вы сокращаете свои скелетные мышцы, чтобы переместить кости скелета из одного места в другое (как это делают бегуны на (Рисунок)) и выполнять все повседневные дела.

Марафонцы

Бегуны демонстрируют две характеристики живых людей — отзывчивость и подвижность. Анатомические структуры и физиологические процессы позволяют бегунам координировать действия групп мышц и пота в ответ на повышение внутренней температуры тела.(кредит: Phil Roeder / flickr)

Развитие, рост и размножение

Развитие — это все изменения, через которые проходит тело в жизни. Развитие включает в себя процесс дифференциации, в котором неспециализированные клетки становятся специализированными по структуре и функциям для выполнения определенных задач в организме. Развитие также включает процессы роста и восстановления, оба из которых включают дифференцировку клеток.

Рост — это увеличение размера тела. Люди, как и все многоклеточные организмы, растут за счет увеличения количества существующих клеток, увеличения количества неклеточного материала вокруг клеток (например, минеральных отложений в костях) и, в очень узких пределах, увеличения размера существующих клеток.

Размножение — это образование нового организма из родительских организмов. У человека размножение осуществляется мужской и женской репродуктивными системами. Поскольку смерть придет ко всем сложным организмам, без воспроизводства линия организмов закончится.

Обзор главы

Большинство процессов, происходящих в организме человека, сознательно не контролируются. Они возникают постоянно, чтобы строить, поддерживать и поддерживать жизнь. Эти процессы включают в себя: организацию с точки зрения поддержания основных границ тела; метаболизм, включая передачу энергии через анаболические и катаболические реакции; ответная реакция; движение; и рост, дифференциация, воспроизводство и обновление.

Вопросы по интерактивной ссылке

Просмотрите этот анимационный ролик, чтобы узнать больше о метаболических процессах. Какой катаболизм происходит в сердце?

Контрольные вопросы

Метаболизм можно определить как ________.

1. Приспособление организма к внешним или внутренним изменениям
2. процесс, посредством которого все неспециализированные ячейки становятся специализированными для выполнения определенных функций
3. процесс формирования новых ячеек взамен изношенных ячеек
4. сумма всех химических реакций в организме

Аденозинтрифосфат (АТФ) — важная молекула, потому что она ________.

1. — результат катаболизма
2. выделять энергию неконтролируемыми всплесками
3. накапливает энергию для использования клетками тела
4. Все вышеперечисленное

Раковые клетки можно охарактеризовать как «общие» клетки, не выполняющие специализированных функций организма. Таким образом, в раковых клетках отсутствует ________.

1. дифференциация
2. репродукция
3. отзывчивость
4. и воспроизведение, и отзывчивость

КРИТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ МЫШЛЕНИЯ

Объясните, почему запах дыма, когда вы сидите у костра, не вызывает тревогу, а запах дыма в общежитии вызывает.

Когда вы сидите у костра, ваше обоняние адаптируется к запаху дыма. Только если бы этот запах внезапно и резко усилился, вы могли бы заметить и отреагировать. Напротив, запах даже следа дыма был бы новым и очень необычным в вашем общежитии и воспринимался бы как опасность.

Определите три различных способа роста человеческого тела.

Рост может происходить за счет увеличения количества существующих клеток, увеличения размера существующих клеток или увеличения количества неклеточного материала вокруг клеток.

Глоссарий

анаболизм

сборка более сложных молекул из более простых

катаболизм

Распад более сложных молекул на более простые

разработка

изменение, которое организм претерпевает в течение жизни

дифференциация

процесс, с помощью которого неспециализированные клетки становятся специализированными по структуре и функциям

рост

процесс увеличения размера

обмен веществ

сумма всех химических реакций в организме

продление

процесс замены изношенных элементов

репродукция

процесс, посредством которого создаются новые организмы

отзывчивость

Способность организмов или системы приспосабливаться к изменениям условий

Анаболизм — определение и примеры анаболических путей

Определение анаболизма

Анаболизм в совокупности относится ко всем процессам химических реакций, которые создают большие молекулы из более мелких молекул или атомов; эти процессы также известны как анаболические процессы или анаболические пути.Противоположность анаболизму — катаболизм, набор процессов, которые расщепляют большие молекулы на более мелкие. Анаболизм и катаболизм — два типа метаболических путей. Метаболические пути — это серия химических реакций, происходящих в клетке. Анаболические пути используют энергию, а катаболические пути высвобождают энергию.

Функция анаболизма

Анаболические пути в клетке приводят к образованию более крупных и сложных молекул из более мелких. Во-первых, необходимы катаболические пути, чтобы расщепить молекулы питательных веществ из пищи на небольшие строительные блоки.Затем эти более мелкие молекулы соединяются вместе, образуя разные, более крупные молекулы, называемые макромолекулами. Анаболические пути включают поступление энергии, которая необходима для образования химических связей между более мелкими молекулами и образования макромолекул. Молекулы, построенные на основе анаболизма, затем используются для построения структур в клетке или даже для создания новых клеток. Анаболизм и катаболизм контролируются циркадными ритмами, и оба они важны для развития, роста и поддержания клеток организма.

Анаболические гормоны — это химические вещества, которые вызывают рост клеток за счет активации анаболических путей. Два примера анаболических гормонов — тестостерон и инсулин. Гормоны также можно производить искусственно в лаборатории; так создаются анаболические стероиды.

Примеры анаболических процессов

Синтез белка

Белки — это макромолекулы, которые осуществляют клеточную активность, кодируемую генами организма. Они выполняют множество различных функций в организме, включая репликацию ДНК, помощь в химических реакциях (в качестве ферментов), транспортировку материалов в клетке, рост клеток и передачу сигналов, а также обеспечение физической структуры.Каждая клетка человеческого тела содержит от 1 до 3 миллиардов белков.

Белки синтезируются из более мелких молекул, называемых аминокислотами, в рибосомах клетки. Каждый белок представляет собой цепочку из определенной последовательности аминокислот. Поскольку белки представляют собой более крупные молекулы, составленные из более мелких, процесс синтеза белка является анаболическим.

Синтез ДНК

Дезоксирибонуклеиновая кислота или ДНК — это генетический материал организма. Это макромолекула, состоящая из более мелких молекул, называемых нуклеиновыми кислотами, которые сами состоят из нуклеотидного основания, присоединенного к сахару дезоксирибозы и молекулы фосфата.Синтез ДНК — это анаболический процесс, который происходит в ядре клетки непосредственно перед делением клетки. Он включает в себя расстегивание двойных цепей ДНК и присоединение новых совпадающих нуклеотидов к каждой половине разорванной цепи с образованием двух новых цепей, каждая из которых содержит половину старой цепи ДНК.

Рост костей и мышц

В большем масштабе рост таких частей тела, как кости и мышцы, является анаболическим. Рост костей или окостенение происходит, когда кость формируется из клеток, называемых остеокластами.Затем он минерализуется через клетки, называемые остеобластами. Этот процесс также анаболический; во время минерализации остеобласты производят кристаллы фосфата кальция, которые встраиваются в структуру кости, делая кости твердыми и крепкими.

Рост мышц, также называемый гипертрофией мышц, происходит, когда клетки скелетных мышц, называемые миоцитами, увеличиваются в размере. Это происходит во время силовых тренировок, таких как поднятие тяжестей. Такие факторы, как пол, возраст и диета, влияют на гипертрофию.Во время гипертрофии увеличивается синтез белка актина и миозина, а объем саркоплазматической жидкости в миоците увеличивается.

Анаболические стероиды

Анаболические стероиды — это андрогенные гормоны, которые являются естественными (например, тестостерон) или производятся синтетически и имитируют действие тестостерона. Андрогены анаболические; они увеличивают белок в мышечных клетках, что вызывает увеличение мышечной массы. Анаболические стероиды используются для лечения определенных заболеваний, таких как задержка полового созревания у мальчиков, а также их можно использовать для роста мышц, для стимуляции аппетита, для создания вторичных половых признаков у трансгендерных мужчин и для лечения определенных состояний, которые могут вызвать потерю в мышечной массе, например при раке и СПИДе.

Однако иногда анаболическими стероидами злоупотребляют и спортсмены, которые хотят быстро нарастить мышечную массу. Большинство крупных спортивных организаций запрещают употребление допинга, анаболических стероидов или других препаратов, улучшающих спортивные результаты, чтобы воспрепятствовать злоупотреблению стероидами. Хотя использование стероидов может увеличить мышечную массу, оно также имеет множество побочных эффектов. Они варьируются от прыщей до высокого кровяного давления и агрессии («бешеной ярости») и даже психоза. Стероиды могут повлиять на структуру сердца, что может привести к застойной сердечной недостаточности или сердечному приступу.Они также оказывают неблагоприятное воздействие на уровень холестерина, могут снизить рост и в высоких дозах могут привести к повреждению печени.

У женщин стероиды могут вызывать маскулинизацию, то есть развитие вторичных половых характеристик мужчин, таких как более глубокий голос, увеличение волос на теле, увеличение клитора (клитор у женщин гомологичен пенису у мужчин) и временное нарушение менструального цикла. Однако у мужчин стероиды могут вызывать феминизацию, включая развитие ткани груди и уменьшение размера яичек.Это происходит потому, что тестостерон может превращаться в эстрадиол, женский половой гормон. Эффекты маскулинизации и феминизации обычно уменьшаются / обращаются вспять, когда человек перестает принимать стероиды и его уровень гормонов возвращается к норме.

Эти флаконы, полученные в результате облавы на наркотики, содержат капсулы анаболических стероидов.

• Катаболизм — Набор процессов, которые разрушают большие молекулы на более мелкие.
• Метаболический путь — серия химических реакций в клетке.
• Макромолекула — очень большая и сложная молекула.
• Анаболические стероиды — Гормоны, используемые для лечения состояний, при которых необходимо увеличение мышечной массы; они также иногда подвергаются насилию со стороны спортсменов.

Тест

1. Что НЕ является примером анаболического процесса?
A. Кости растут и минерализуются.
B. Питательные вещества из пищевых продуктов расщепляются для использования в химических реакциях.
С. Анаболические стероиды увеличивают мышечную массу.
D. ДНК синтезируется из нуклеиновых кислот.

Ответ на вопрос № 1

B правильный. Анаболические процессы включают создание более крупных молекул из более мелких. Варианты A, C и D — все анаболические процессы. Вариант B — катаболический процесс; он описывает более крупные молекулы, распадающиеся на более мелкие.

2. Какой эффект от злоупотребления анаболическими стероидами проявляется только у мужчин?
А. Маскулинизация
B. Феминизация
C. Высокое кровяное давление
D. Повреждение печени

Ответ на вопрос № 2

B правильный. Поскольку тестостерон может быть преобразован в женский половой гормон эстрадиол, у мужчин, злоупотребляющих стероидами, может развиться ткань груди, а их яички могут уменьшиться. Эти эффекты в совокупности называются феминизацией. Хотя стероиды иногда используются для лечения задержки полового созревания у мальчиков, вариант А неверен, потому что этот вопрос относится именно к злоупотреблению стероидами; маскулинизация в этом контексте — это развитие мужских половых признаков у женщин, злоупотребляющих стероидами.

3. Анаболические пути _____ энергия.
A. Используйте
B. Release
C. Ни использовать, ни выпускать

Ответ на вопрос № 3

правильный. Для возникновения анаболизма необходима энергия, потому что при создании более крупных молекул образуются химические связи. Во время катаболизма, противоположного анаболизму, химические связи разрываются и высвобождается энергия.